РЕАКЦИЯ НА MAILLARD: ФАЗИ И ДЕГРАДАЦИЯ НА СТРЕКЕРА - ХИМИЯ - 2025

Реакцията на Maillard е името, дадено на химическа реакция между аминокиселини и редуциращи захари, които потъмняват храната по време на печене, печене, печене и пържене. Кафявите съединения се образуват отговорни за цвета и аромата на продукти като хлебна кора, печено месо, пържени картофи и печени бисквитки.

Реакцията се благоприятства от топлина (температури между 140 и 165 ° C), въпреки че тя протича и с по-ниска скорост, при стайна температура. Френският лекар и химик Луи-Камил Майлард го е описал през 1912 г.

Потъмняването става без действието на ензимите, както и карамелизирането; поради тази причина и двете се наричат ​​неензимни реакции на покафеняване.

Те обаче се различават по това, че по време на карамелизирането се нагряват само въглехидрати, докато за реакцията на Maillard също трябва да присъстват протеини или аминокиселини.

Фази на реакцията

Въпреки че може да изглежда лесно да се постигне златният цвят на храната чрез кулинарни техники на готвене, химията, участваща в реакцията на Maillard, е много сложна. През 1953 г. Джон Ходж публикува схемата на реакцията, която все още е общоприета.

В първия етап редуциращата захар като глюкоза се кондензира със съединение, съдържащо свободна амино група, като аминокиселина, за да се получи добавъчен продукт, който се трансформира в N-заместен гликозиламин.

След молекулно подреждане, наречено пренареждане на Amadori, се получава молекула от типа 1-амино-дезокси-2-кетоза (наричана още съединение на Amadori).

След образуването на това съединение са възможни два реакционни пътя:

- Възможно е да има разцепване или разпадане на молекули в карбонилни съединения с липса на азот, като ацетол, пирувалдехид, диацетил.

- Възможно е да настъпи интензивна дехидратация, която поражда вещества като фурфурална и дехидрофурфурална. Тези вещества се получават чрез нагряване и разлагане на въглехидрати. Някои имат лек горчив вкус и аромат на изгорена захар.

Деградация на стекерите

Има трети път на реакция: деградация на удара. Това се състои в умерена дехидратация, която генерира редуциращи вещества.

Когато тези вещества реагират с непроменени аминокиселини, те се трансформират в типични алдехиди на участващите аминокиселини. Чрез тази реакция се образуват продукти като пиразин, който придава характерния аромат на картофения чипс.

Когато аминокиселина се намеси в тези процеси, молекулата се губи от хранителна гледна точка. Това е особено важно в случая на незаменими аминокиселини, като лизин.

Фактори, влияещи върху реакцията

Характер на аминокиселините и въглехидратите на суровината

В свободно състояние почти всички аминокиселини имат равномерно поведение. Доказано е обаче, че сред аминокиселините, включени в полипептидната верига, основните - особено лизин - показват голяма реактивност.

Видът на аминокиселината, участваща в реакцията, определя получения аромат. Захарите трябва да бъдат редуциращи (тоест трябва да имат свободна карбонилна група и да реагират като донори на електрон).

При въглехидратите е установено, че пентозите са по-реактивни от хексозите. Тоест глюкозата е по-малко реактивна от фруктозата и от своя страна от манозата. Тези три хексози са сред най-слабо реактивните; Тя е последвана от пентоза, арабиноза, ксилоза и рибоза, в увеличаващ се ред на реактивност.

Дисахаридите, като лактоза или малтоза, са дори по-малко реактивни от хексозите. Захарозата, тъй като няма свободна редукционна функция, не се намесва в реакцията; Това става само ако присъства в кисела храна и след това се хидролизира в глюкоза и фруктоза.

температура

Реакцията може да се развие по време на съхранение при стайна температура. Поради тази причина се счита, че топлината не е задължително условие за възникването му; обаче високите температури го ускоряват.

Поради тази причина реакцията се проявява преди всичко при операции за готвене, пастьоризация, стерилизация и дехидратация.

С повишаване на pH, интензитетът се увеличава

Ако pH се повиши, значи се увеличава и интензивността на реакцията. Въпреки това pH между 6 и 8 се счита за най-благоприятен.

Намаляването на pH позволява да се намали покафеняването по време на дехидратация, но неблагоприятно променя органолептичните характеристики.

влажност

Скоростта на реакцията на Maillard има максимум между 0,55 и 0,75 по отношение на водната активност. Поради тази причина дехидратираните храни са най-стабилните, стига да се съхраняват далеч от влага и при умерена температура.

Наличие на метали

Някои метални катиони го катализират, като Cu ⁺² и Fe ⁺³. Други като Mn ⁺² и Sn ⁺² инхибират реакцията.

Негативни ефекти

Въпреки че реакцията обикновено се счита за желана по време на готвене, тя има недостатък от хранителна гледна точка. Ако храните с ниско съдържание на вода и наличие на редуциращи захари и протеини (като зърнени храни или мляко на прах) се нагряват, реакцията на Maillard ще доведе до загуба на аминокиселини.

Най-реактивни в намаляващ ред са лизин, аргинин, триптофан и хистидин. В тези случаи е важно да забавите появата на реакцията. С изключение на аргинин, останалите три са незаменими аминокиселини; тоест те трябва да бъдат осигурени от храна.

Ако се намери голям брой аминокиселини в протеин, прикрепен към остатъците от захар в резултат на реакцията на Maillard, аминокиселините не могат да бъдат използвани от организма. Протеолитичните ензими на червата няма да могат да ги хидролизират.

Друг недостатък, който се отбелязва е, че при високи температури може да се образува потенциално канцерогенно вещество като акриламид.

Храни с органолептични характеристики продукт на реакцията на Maillard

В зависимост от концентрацията на меланоидините, цветът може да се промени от жълт до кафяв или дори черен в следните храни:

- Печена.

- Пържен лук.

- Кафе и печено какао.

- Тестени изделия като хляб, бисквитки и торти.

- Чипс.

- Малцово уиски или бира.

- Прахообразно или кондензирано мляко.

- Карамел.

- Печени фъстъци.

Препратки

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. и Vidal Carou, M. (1990). Биохимия на храната.
2. Ames, J. (1998). Приложения на реакцията на Maillard в хранително-вкусовата промишленост. Химия на храните.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. and Desnuelle, P. (1992). Въведение à la biochimie et à la technologyie des alimentants.
4. Helmenstine AM "The Maillard реакция: Chemestry на покафеняване на храната" (юни 2017) в: ThoughtCo: Science. Произведено на 22 март 2018 г. от Thought.Co: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Контрол и хигиена на храните.
6. Реакция на Maillard. (2018) Получено на 22 март 2018 г. от Wikipedia
7. Tamanna, N. and Mahmood, N. (2015). Продукти за преработка на храни и реакция на билярд: ефект върху човешкото здраве и хранене. Международно списание за наука за храните.